DE1269186B - Schieberegister - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/313—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of semiconductor devices with two electrodes, one or two potential barriers, and exhibiting a negative resistance characteristic
- H03K3/315—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of semiconductor devices with two electrodes, one or two potential barriers, and exhibiting a negative resistance characteristic the devices being tunnel diodes
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
Nummer:
Aktenzeichen:
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Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
GlIc
Deutsche Kl.: 21 al - 37/64
1269186
P 12 69 186.0-53
3. April 1963
30. Mai 1968
P 12 69 186.0-53
3. April 1963
30. Mai 1968
Die Erfindung betrifft ein Schieberegister mit einer Anzahl von Stufen, die jeweils einen bistabilen
Speicherkreis enthalten, dessen Ausgang über einen Kondensator und einen für Ausgangsimpulse in
Durchlaßrichtung gepolten Richtleiter mit einem Zwischenspeicherkreis gekoppelt ist.
Ein binäres Schieberegister besteht aus einer Anzahl von hintereinandergeschalteten binären Speicherelementen.
Während eines Schiebezyklus wird die im Register gespeicherte Information durch einen oder
mehrere Verschiebeimpulse verschoben, so daß ein dem Zustand eines Speicherelementes vor der Verschiebung
entsprechendes Signal dem Eingang des benachbarten Speicherelementes zugeführt wird und
dieses am Ende des Zyklus in den betreffenden Zustand schaltet. Damit bei der Verschiebung keine Information
verlorengeht, muß zwischen den einzelnen Speicherelementen eine Zwischenspeicherung vorgesehen
werden. Die Art der Zwischenspeicherung hat einen wesentlichen Einfluß auf die maximal erreichbare
Arbeitsgeschwindigkeit und die Zuverlässigkeit des Registers.
Es sind Schieberegister mit dynamisch arbeitenden oder bistabilen Zwischenspeicherkreisen (Kopplungskreisen) bekannt. Die dynamische Zwischenspeiche-
rung durch Kapazitäten oder Induktivitäten hat den Vorteil geringen Aufwandes und hoher Arbeitsgeschwindigkeit,
ist jedoch Einschränkungen bezüglich der Dauer der Verschiebeimpulse unterworfen. Die
Verschiebeimpulse müssen nämlich enden, bevor sich die Kapazität im Zwischenspeicherkreis entladen hat
oder die in der Induktivität des Zwischenspeicherkreises gespeicherte Energie abgeklungen ist.
Die ebenfalls bekannte Zwischenspeicherung durch bistabile Kopplungskreise ist zuverlässiger, und es ist
ein asynchroner Betrieb möglich, d. h., daß die Dauer der Verschiebeimpulse keinen Einschränkungen
unterliegt. Bei den bekannten Schieberegistern mit bistabiler Zwischenspeicherung wird die erhöhte Zuverlässigkeit
jedoch durch einen im Vergleich zu einer dynamischen Zwischenspeicherung vergrößerten Aufwand
in der Verschiebeanordnung, die Vorkehrungen zur Rückstellung der bistabilen Kopplungskreise enthalten
muß, und durch eine dementsprechend geringere Verschiebegeschwindigkeit erkauft. Insbesondere
werden bei den mit bistabiler Zwischenspeicherung arbeitenden bekannten Schieberegistern zwei
Verschiebeimpulsleitungen benötigt, die phasenverschobene Verschiebeimpulse führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Schieberegister mit bistabiler
Zwischenspeicherung anzugeben, das sich Schieberegister
Anmelder:
Radio Corporation of America, New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
8000 München 23, Dunantstr. 6
8000 München 23, Dunantstr. 6
Als Erfinder benannt:
Juan Jose Amodei, Levittown, Pa.;
Joseph Richard Burns, Trenton, N. J. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 27. April 1962 (190 756)
durch eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit auszeichnet, für einen Verschiebevorgang nur einen einzigen Verschiebeimpuls
benötigt und in den einzelnen Stufen Bauteile enthält, die schnell arbeiten und nur kurze
Erholungs- oder Totzeiten aufweisen.
Diese Aufgabe wird bei einem Schieberegister der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der bistabile
Zwischenspeicherkreis mit dem nachfolgenden Speicherkreis gleichstromgekoppelt ist und daß der
Verbindungspunkt zwischen Kondensator und erstem Richtleiter über einen entgegengesetzt gepolten
zweiten Richtleiter mit dem dem betreffenden Speicherkreis vorangehenden Zwischenspeicherkreis
gekoppelt ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Die Erfindung soll nun an Hand von nicht einschränkend auszulegenden Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden; dabei bedeutet
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Schieberegisters gemäß der Erfindung,
F i g. 2 ein Schaltbild eines Schieberegisters gemäß
der Erfindung,
F i g. 3 Strom-Spannungs-Kennlinien zur Erläuterung der Arbeitsweise der in F i g. 2 dargestellten
Schaltung,
809 557/327
3 4
F i g. 4 eine graphische Darstellung des zeitlichen sprechende Bedeutung. Die Speicher- und Kopp-Verlaufes
von Signalen an verschiedenen Punkten des lungskreise werden durch einen in positiver Richtung
Schieberegisters nach Fi g. 2, verlaufenden Eingangsimpüls gesetzt und durch einen
F i g. 5 ein Blockdiagramm eines Schieberegisters in negativer Richtung verlaufenden Impuls rückgegemäß
der Erfindung mit umkehrbarer Verschiebe- 5 stellt,
richtung und Ein Speicherkreis, beispielsweise der Speichefkreis
richtung und Ein Speicherkreis, beispielsweise der Speichefkreis
Fig. 6 ein Schaltbild eines bevorzugten Kopp- 10a, kann vom rückgestellten in den gesetzten Zulungs-
und Speicherkreises für das Schieberegister stand entweder durch einen positiven Ausgangsnach
Fig. 5. impuls von dem vorangehenden Kopplungskreis 12a
In den Zeichnungen sind entsprechende Bauteile io oder durch ein seiner Eingangsklemme 14 α zugemit
gleichen Bezugszeichen bezeichnet. führtes positives Eingangssignal gesetzt werden. Ein
F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Schiebe- negativer Verschiebeimpuls 16 stellt die Speicherregisters
für 4Bits. Die Blöcke 10a bis 1Od sind bi- kreise 10a bis 10a" zurück. Das Ausgangssignal des
näre Kreise und dienen zur permanenten Speicherung Speicherkreises 10 a hat die umgekehrte relative
der binären Information. Der Begriff »permanent« 15 Phase wie das Eingangssignal, sie hat einen niedrigen
soll hier bedeuten, daß die Kreise 10 a bis 10 d die Wert, wenn der Kreis durch ein positives Signal geeigentlichen Speicherkreise des Registers darstellen, setzt ist, iind einen hohen Wert, Wenn er durch ein
im Gegensatz zu den nur bei der Verschiebung in negatives Signal zurückgesetzt ist. Die Begriffe
Aktion tretenden und zur Zwischenspeicherung »hoch« und »niedrig« sind natürlich nur relativ Zu
dienenden bistabilen Kopplungskreisen 12 a bis 12 d, so verstehen. Der Ausgang eines KopplungskreiseS, z. B.
die zwischen die Hauptspeicherkreise geschaltet sind. des Kreises 12 5>
hat dieselbe relative PhäSö wie sfein Das Register kann als Parallel-Serien-Register, als letztes Eingangssignal. Das Ausgangssignal nimmt
Serien-Parallel-Register oder als Ringzähler betrieben einen hohen Wert an, wenn der Kreis durch einen
werden. Die gestrichelt dargestellten Teilendes Re- positiven Setzimpuls gesetzt wird, und einen relativ
gisters sind nur dann vorhanden, wenn dieses als 25 niedrigen Wert, wenn der Kreis durch einen nega-Ringzähler
arbeitet. tiven Impuls zurückgestellt wird.
Die Speicherkreise 10 a bis 10 d besitzen jeweils Beim Betrieb als Serien-Pärällel-Schieberegister
eine Eingangsklemme 14 a bis 14 d, denen Infor- arbeitet die beschriebene Schaltungsanordnung folmationseingangssignale
von außen zugeführt werden gendermaßen: Anfänglich befinden sich Sämtliche können. Die Eingänge der einzelnen Speicherkreise 30 Speicherkreise 10 a bis 1Od und Kopplungskreise
10α bis 10d sind außerdem direkt mit dem Ausgang 12b bis 12d im zurückgestellten Zustand. Der Koppdes
jeweils vorangehenden Kopplungskreises 12 α bis lungskreis 12# fehlt oder ist außer Betrieb. Angela* gekoppelt. Wie erwähnt, ist der Kopplungskreis nommen, der Eingangsklemme 14 α werde nun ein
12 a nur vorhanden, wenn das Register als Ring- positiver Impuls zugeführt. Dieser Impuls schaltet
zähler betrieben wird. Verschiebeimpulse zur Rück- 35 den ersten Speicherkreis 10a in den gesetzten Zustellung sämtlicher Speicherkreise10 a bis 1Od stand, so daß sein Ausgang einen niedrigen Wert änwerden
einer gemeinsamen Verschiebeleitung 18 zu- nimmt. Die Diode 22a sperrt diesen Ausgangsimpuls,
geführt, die mit den Eingängen der_Speieherkreise Der nächste Verschiebeimpuls 16 stellt den ersten
10 a bis 1Od verbunden ist. Die einzelnen Speicher- Speicherkreis 10*2 zurück, und durch den Kondenkreise
besitzen außerdem jeweils einen Ausgang, der 40 satör20a und die Diode 22 a wird ein ins Positive
durch einen nach unten weisenden Pfeil angedeutet gerichteter Ausgangsimpuls weitergekoppelt, der den
ist und zur Abnahme der gespeicherten Information Kopplüngskreis 126 setzt. Das Ausgangssignal des
dient. Da sich die Schaltungen der einzelnen Speicher- Kopplungskreises 12 b hat nun einen hohen Wert
kreise 10a bis 1Od und der zugehörigen Zwischen- geeigneter Amplitude und Polarität, um den zweiten
speichef-Kopplungskreise entsprechen, genügt es, nur 45 Speicherkreis 10 b setzen zu können. Der Verschiebedie
erste Stufe näher zu erläutern. Der Ausgang der impuls 16 übersteuert jedoch das Ausgangssigttal des
ersten SpeicherstufelOö ist mit dem Eingang des Kopplungskreises 12 & und verhindert ein Setzen des
folgenden Kopplungskreises 12b durch eine Reihen- zweiten Speicherkreises 10b, solange der Verschiebeschaltung
aus einem Kondensator 20 α und einem impuls 16 andauert.
Richtleiter, also einem Bauelement, das in einer 50 Im Kopplungskreis 12 b kann keine Information
Richtung bevorzugt leitet und hier als Diode 22 α dar- verloren oder beeinträchtigt werden, gleichgültig wie
gestellt ist, gekoppelt Eine zweite Diode 24 a ist in lange der Verschiebeimpuls 16 dauert, da der Kopp»
eine Rückkopplungsschleife geschaltet, die von dem lungskreis 12 & bistabil ist. Das hohe Ausgangssignal
V&rbindungspunkt des Kondensators 20« mit der des Kopplungskreises 12 b setzt den zweiten Speicherersten
Diode 22« zum Eingang des vorangehenden 55 kreis 15 ö unmittelbar nach dem Enden des Vef-Kopplüngskreises
12« führt. Die erste Diode 22 α ist schiebeimpülses 16. Das Ausgangssignal des zweiten
so gepolt, daß nur solche Ausgangssignale des ersten Speicherkreises 10 b sinkt dann in negativer Richtung
Speicherkreises 10 a durchgelassen werden, die die ab, und der entstehende negative Ausgangsimpuls
richtige Polarität besitzen, um den Kopplungskteis wird über den Kondensator 20 & und die Diode 24 b
12b in den gesetzten Zustand schalten zu können. 60 rückgekoppelt und stellt den Kopplungskreisl2&
Die zweite Diode 24α ist so gepolt, daß die durch- zurück. Der Kondensator 20b und der Eingangskreis
gelassenen Ausgangssignale den vorangehenden des Kopplungskreises 12 b (oder 12 c) wirken vor-Kopplungskreis
12 a zurückstellen können. zugsweise als Differenzierglied für den AüSgangs-
Es soll angenommen werden, daß der gesetzte impuls. Der zweite Speicherkreis 10 b kann durch den
Zustand eines Speicherkreises der Speicherung der 65 negativ werdenden Ausgang des Kopplungskreises
Binärziffer L und der rückgestellte Zustand der 12 b nicht fückgestellt werden. Der Eingangsklemme
Speicherung der Binärziffer 0 entsprechen. Diebeiden 14a kann nun ein zweites Eingangssignal zugeführt
Zustände eines Kopplungskreises haben die ent'· werden, worauf der Verschiebezyklus wiederholt
wird. Die serienmäßig in das Register eingeschriebene Information kann an den durch die !Pfeile angedeuteten
Ausgangsklemmen der verschiedenen Stufen parallel herausgelesen werden.
Beim Parallel-Serien-Betrieb des Registers nach Fig. 1 werden die Informätiönssigttäle den entsprechenden
Eingangsklemmenl4a bis 14 d parallel
zugeführt, und die gespeicherte Information wird an der Ausgängsklemme des. letzten Speicherkreises 10 o7
serienmäßig herausgelesen. Im übrigen arbeitet das Register wie oben erläutert wurde.
Bei Betrieb des Registers als Ringzähler werden nun auch der Kopplungskreis 12 a und die Dioden
22 rf und 24 α verwendet. Angenommen, die erste
Speicherstufe 10 ά sei anfänglich gesetzt. Der erste Verschiebeimpuls 16 stellt dann den ersten Speicherkreis
10a zurück und verschiebt das Bit L in den zweiten Speicherkreis 10 b. Der vierte Speicherkreis
10 d wird beim Enden des dritten Schiebeimpulses 16 gesetzt, und sein Ausgangssignal nimmt einen nied- ao
rigen Wert an, wodurch der Kopplungskreis 10 d gesetzt wird und dessen Ausgangssignal einen hohen
Wert annimmt. Der dabei entstehende positive Impuls wird über den Kondensator 20 d und die Diode 22 d
auf den Eingang des Kopplungskreises 12 a zurückgekoppelt und setzt diesen. Durch das einen hohen
Wert annehmende Ausgangssignal des Kopplungskreises 12 a wird beim Enden des Schiebeimpulses 16
der erste Speicherkreis 10 a gesetzt, dessen negativ werdendes Ausgangssignal den Kopplungskreis 12 a
über den Rückkopplungszweig zurückstellt.
F i g. 2 zeigt das Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Schieberegisters gemäß der Erfindung,
das beispielsweise drei Speicherkreise und zwei Kopplungskreise enthält. Der erste Speicherkreis
enthält einen NPN-Transistor40a in Emitterschaltung,
der eine Basis 42 a, einen Kollektor 44 a und einen Emitter 46 a besitzt. Parallel zur Emitter-Basis-Diode
des Transistors 40 α ist eine Diode 48 α mit negativer Widerstandscharakteristik geschaltet.
Eine als Diode 48 α geeignete Diode hat eine Strom-Spannungs-Kennlinie, die zwei durch einen Bereich
negativen Widerstandes getrennte Äste positiven Widerstandes umfaßt, wobei die Spannung eine mehrdeutige
Funktion des Stromes ist.
Für die Diode 48 α und andere noch zu erwähnende Diden dieses Typs können Isaki- oder Tunneldioden
verwendet werden. In diesem Falle ist dann die Anode der Diode 48 a mit der Basis 42 a und die
Kathode der Diode mit dem Emitter 46ö des Transistors und einem auf einem Bezugspotential liegenden
Schaltungspunkt, wie Masse, verbunden. Die Tunneldiode 48 α wird durch eine Stromquelle in
Flußrichtung vorgespannt, die einen praktisch kon-stanten
Strom liefert und einen Widerstand 52 a und eine Spannungsquelle U1 umfaßt. Die Spannungsquelle kann beispielsweise eine nicht dargestellte
Batterie sein, deren positive Klemme mit dem oberen Ende des Widerstandes 52 a verbunden ist und deren
negative Klemme an Masse liegt. Der Widerstand 52 α und die Spannungsquelle U1 sind so bemessen, daß
die Tunneldiode zwei stabile Arbeitspunkte hat, wie noch näher erläutert werden wird. Bezüglich der Basis
42 a führen die Tunneldiode 48 a und die Emitter-Basis-Diode des Transistors 40 a einen Flußstrom in
der gleichen Richtung.
Einer ersten Eingangsklemme 54 a können positive Informationsimpulse 56 a zugeführt werden, um
die Tunneldiode 48 a in den gesetzten Zustand zu schalten. Zwischen die EingangsMemme 54 a und die
Anode der Tunneldiode 48 a ist ein Eingangswiderstand 58 α geschaltet. Negative Verschiebeimpulse 60
zur Rückstellung der Tunneldiode 48 α werden der Anode über einen Widerstand 62 a zugeführt.
An den Kollektor 44 α ist über einen Widerstand 66 a eine Kollektorspannungsquelle +U2 angeschlos^
sen. Eine Diode 68 a hält die Spannung am Kollektor 44 a auf einem bestimmten Wert (+EZ3), wenn der
Transistor 40 α gesperrt ist, und ein Rückkopplungswiderstand 70 α liefert Strom an die Tunneldiode 48 a,
wenn die Klemmdiode 68a leitet. Der Rückkopplungsstrom ist so gepolt, daß der Flußstrom durch die
Tunneldiode 48 α erhöht wird, so daß ein geringerer Ausgangsstrom der Verschiebeimpulsquelle zur Rückstellung
der Tunneldioden 4Ba bis 48 c ausreicht. Die im ersten Speicherkreis gespeicherte Information
kann an einer mit dem Kollektor 44 α verbundenen Ausgangsklemme abgenommen werden. Der erste der
zwischen die Stufen geschalteten Kopplungskreise enthält einen PNP-Transistor80a in Basisschaltung.
Eine Basiselektrode 82 a und eine Kathode einer Tunneldiode 84 a sind mit der positiven Klemme
+ U5 einer Spannungsquelle verbunden. Ein Widerstand
86a und eine Spannungsquelle + O4 liefern
einen annähernd konstanten Strom an den Verbindungspunkt *78a der Anode der Tunneldiode 84 a
und des Emitters 88 a des Transistors 80 a. Der Wert dieses Stromes ist so bemessen, daß die Tunneldiode
84 a bistabil arbeitet. Zwischen die Ausgangselektrode, also den Kollektor 44 a des Transistors 40 a der
vorangehenden Stufe und die Anode der Tunneldiode 84 a sind ein Kondensator 90 α und ein mit diesem in
Reihe geschalteter Richtleiter, der als Diode 92 a dargestellt ist, geschaltet. Die Diode 92 a ist so gepolt,
daß nur positive Ausgangssignale vom ersten Speicherkreis die Tunneldiode 84 a in den gesetzten
Zustand schalten können. Wegen der relativ niedrigen Impedanz der Tunneldiode 84 a wirkt sie in
Verbindung mit dem Kondensator 90 α als Differenzierglied, das die positiven Ausgangsimpulse des
ersten Speicherkreises differenziert. Die Kathode einer Diode 94 ist mit einem Verbindungspunkt des
Kondensators 90 a und der Diode 92 a verbunden, die Anode dieser Diode liegt an einer Spannung von
+Us Volt. Die Diode 94 bildet einen Entladeweg für den Kondensator 90 α Die Kollektorelektrode 98 a
des Transistors 80 α ist mit der Anode einer Tunneldiode
48 & im zweiten Speicherkreis über einen Widerstand 96 a galvanisch gekoppelt.
Der andere Kopplungskreis, der zwischen den zweiten und den dritten Speicherkreis geschaltet ist,
entspricht im Aufbau dem oben beschriebenen Kopplungskreis, und entsprechende Bestandteile sind daher
mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, die jedoch zur Unterscheidung den Index b tragen. Von
dem Verbindüngspunkt des Kondensators 90 b und der Diode 92 & am Ausgang des zweiten Speicherkreises
führt ein Rückkopplungszweig, der eine Diode 100 a enthält, zur Anode der Tunneldiode 84 α im
vorangehenden Kopplungskreis. Eine entsprechende Diode 100 b liegt in einem Rückkopplungszweig, der
den Ausgang des dritten Speicherkreises mit der Anode der Tunneldiode 84 b im zweiten Kopplungskreis
verbindet. Die Dioden 100 a, 100 b sind jeweils so gepolt, daß der sie durchfließende Strom die Tunneldioden
84 a bzw. 84 & zurückstellen kann. Die Dioden
7 8
100a, 100 & stellen außerdem Entladewege für die des Transistors für die verschiedenen Spannungswerte
zugehörigen Kondensatoren 90 & bzw. 90c dar, so addiert. Die ausgezogene Kurve αbef stellt eine
daß die Diode 94 des ersten Speicherkreises beim typische kombinierte Strom-Spannungs-Kennlinie für
zweiten und dritten Speicherkreis entfallen kann. Der die jeweiligen Kombinationen aus Tunneldiode und
Kondensator 90 b bewirkt in Verbindung mit der 5 Transistor nach F i g. 2 dar.
Tunneldiode 84 a eine Differentiation der negativen Die Kopplungskreise, insbesondere der für alle
Ausgangsimpulse wie der Kondensator 90 c in Ver- Kopplungskreise typische erste Kopplungskreis,
bindung mit der Tunneldiode 84 b. Außer den oben arbeiten folgendermaßen: die Vorspannungsquelle
erwähnten Unterschieden entsprechen der zweite und ZJ4 und der Widerstand 86 a liefern einen annähernd
dritte Speicherkreis im Aufbau dem ersten Speicher- io konstanten Strom Z3 an den Verbindungspunkt 78 a,
kreis, und gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugs- an den die Anode der Tunneldiode angeschlossen
zahlen versehen, denen zur Unterscheidung die ist. Wenn die Schaltung das erste Mal an Spannung
Indizes b bzw c angehängt sind. gelegt wird, fließt der ganze Strom Z3 (im konventio-
Die Arbeitsweise der beschriebenen Kreise des neuen Sinne betrachtet) in die Anode der Tunnel-Schieberegisters
läßt sich am leichtesten an Hand der i5 diode 84 a, und es stellt sich der Arbeitspunkt 116 auf
in F i g. 3 dargestellten Kennlinien erläutern. Die aus- der Kennlinie 112 ein. Man beachte, daß der Strom Z3
gezogene Kurve 110 stellt die Strom-Spannungs- etwa in der Mitte zwischen dem Höckerstrom b und
Kennlinie der Tunneldioden 48, 84 dar, dabei ist die dem Talstrom e der kombinierten Kennlinie 112 liegt.
Spannung in Millivolt längs der Abszisse und der die Die zum Setzen und Rückstellen erforderlichen Ein-Turmeldiode
durchfließende Strom in MiUiampere 2o gangsströme sind dann wenigstens annähernd gleich,
längs der Ordinate aufgetragen. Die angegebenen Auf die Gründe für diese Bemessung wird noch einspeziellen
Spannungs- und Stromwerte gelten für eine gegangen werden.
Germanium-Tunneldiode mit einem Höckerstrom b Die Spannung an der Emitter-Basis-Diode des
von 10 mA. Die Kurve 110 ist typisch für alle Transistors 80 α reicht unter diesen Umständen nicht
Tunneldioden48 und 84 der in Fig. 2 dargestellten z5 aus, den Transistor 80a Strom führen zu lassen. Es
Schaltungsanordnung. Die Kennlinie 110 besteht aus fließt dementsprechend auch kein Strom vom Kollekeinem
ersten Ast a-b, der einem positiven Widerstand tor 98« durch den Widerstand 96 a zur Tunneldiode
bei einer verhältnismäßig geringen Spannung ent- 48 & in der nächsten Speichersrufe, und die Spannung
spricht, einem Ast b-c, der einem negativen Wider- am Kollektor 98 α hat ihren niedrigsten Wert. In
stand bei mittleren Spannungswerten entspricht, und 30 dieser Hinsicht sind der Eingang und der Ausgang
einem Astc-d, der wieder einem positiven Wider- des Kopplungskreises gleichphasig, d.h., das Ausstand
bei einer verhältnismäßig hohen Spannung ent- gangssignal hat einen niedrigen Wert, wenn das zuspricht,
letzt zugeführte Eingangssignal niedrig war.
Die gestrichelte Kurve 114 ist die Strom-Span- Wenn durch die Diode 92 α ein positiver Ein-
nungs-Kennlinie der Basis-Emitter-Strecke der Tran- 35 gangsstrom fließt, dessen Stärke etwa /6—/8 ist, so
sistoren40, 80 unter der Annahme, daß der Tran- steigt der die Tunneldiode 84 a durchfließende Strom
sistor schon bei einem im Verhältnis zum Hocker- über den Höckerwert b, und die Tunneldiode 84a
strom der Tunneldiode kleinen Eingangsstrom den wird durch den Bereich negativen Widerstandes ge-Sättigungszustand
erreicht. Die Kollektorsättigungs- schaltet. Dabei stellt sich der Arbeitspunkt 118 auf
ströme werden durch entsprechende Wahl der Kollek- 4o der kombinierten Kennlinie 112 ein. Beim Enden des
torspannung und des Kollektorwiderstandes diesen Eingangsimpulses fällt der zur Tunneldiode 84α und.
Erfordernissen angepaßt. Die Kurve 114 kann zur zum Emitter 88 α fließende Gesamtstrom auf I3, so
Erzielung optimaler Betriebsbedingungen bezüglich daß sich der Arbeitspunkt 120 ergibt. Wie aus Fig. 3
der Kurve 110 nach rechts oder links verschoben ersichtlich ist, fließt etwa der Strom I2 zum Emitter
werden, indem mit der Emitter-Basis-Diode des Tran- 45 88 a. Durch den Widerstand 96 a fließ der Kollektorsistors
oder der Tunneldiode eine zusätzliche Span- Sättigungsstrom, so daß die Spannung am Kollektor
nung in Reihe geschaltet wird. Es sei z. B. angenom- 98 a auf etwa +Ϊ75 Volt steigt und der Tunneldiode
men, daß der Transistor 40 a ein Siliciumtransistor 48 b im zweiten Speicherkreis ein Strom in Flußrichist.
Der Stromflußschwellwert eines solchen Tran- . rung zugeführt wird. Dieser Strom reicht aus, um die
sistors kann etwa 0,6 V betragen, dieser Spannungs- 50 Tunneldiode 48 & in den gesetzten Zustand, in dem
wert liegt dann über der maximalen Spannung, die an ihren Klemmen eine relativ hohe Spannung liegt,
normalerweise an einer Germanium-Tunneldiode 48 a zu schalten. Die Tunneldiode 48 α wird durch einen
liegen kann. Die Strom-Spannungs-Kennlinie des negativen Eingangsstrom des BetragesZ3-Z1 oder
Transistors kann dann in Fig. 3 nach links in die von größer zurückgestellt.
der gestrichelten Kurve 114 eingenommene Lage 55 Die Arbeitsweise der Speicherkreise soll am Beiverschoben
werden, indem an den Emitter 46 a eine spiel des zweiten Speicherkreises beschrieben werden:
nicht dargestellte negative Vorspannungsquelle ge- die Spannungsquelle U1 und der Widerstand 52 b
eigneter Größe angeschlossen wird. Durch den An- liefern einen konstanten Strom Z2 an den Schaltungsschluß des Emitters 46 a an eine negative Spannung punkt74&. Man beachte, daß dieser Strom näher am
wird der Stromflußschwellwert des Transistors 40 a 60 Tal e als am Hocker b liegt. Hierdurch wird der zum
herabgesetzt. Rückstellen erforderliche Strom, den die Verschiebe-
Da die Tunneldioden 48 a bis 48 c usw. und 84 a_ "impulsquelle liefern muß, herabgesetzt, was deswegen
bis 84 c usw. jeweils parallel zur Basis-Emitter-Dio~de zweckmäßig ist, weil die Impulsquelle im ungünder
zugehörigen Transistoren 40 a bis 40 c usw. und stigsten Falle einen Strom liefern muß, der sämtliche
80 a und 80 b usw. geschaltet sind, liegt an ihnen die 65 Tunneldioden 48 a bis 48 c usw. in den Speichergleiche
Spannung. Die Strom-Spannungs-Kennlinie kreisen zurückzustellen vermag. 112 für diese Parallelschaltung erhält man dadurch, Angenommen, die Tunneldiode 48 & und die Tun-
daß man die Eingangsströme der Tunneldiode und neldiode 84 a im vorangehenden Kopplungskreis
9 10
arbeiten im rückgestellten Zustand, in dem an ihren linienbereich a-b in den stabilen Zustand im Kenn-Klemmen
eine relativ niedrige Spannung liegt. Der linienbereichc-f (Kurvet), und der Transistor40α
Transistor 80 α liefert dann keinen Strom. Der Strom geht in die Sättigung. Die durch die Kurve B darge-
I2 fließt vollständig in die Tunneldiode 48 & und der stellte Spannung am Kollektor 44 α fällt von + LZ3VoIt
Transistor 40 b ist gesperrt. Die Spannung am Kollek- 5 auf 0 Volt. Der erste Speicherkreis speichert nun eine
tor 44 b wird durch die Diode 68 b auf + CZ3 Volt ge- binäre L.
halten. Der Widerstand 70 b liefert einen Rückkopp- Zum Zeitpunkt t2 wird den Anoden sämtlicher
lungsstrom von I5-I2IaA vom Kollektor 44b an die Tunneldioden 48a bis 48c ein erster Verschiebe-
Tunneldiode 48 b, wodurch der die Tunneldiode 48 b impuls 60 zugeführt, der in den Tunneldioden einen
durchfließende Ruhestrom im rückgestellten Zustand io negativen Strom fließen läßt. Dieser negative Strom
auf einen Wert von J5mA vergrößert wird. Der stellt die Tunneldiode48α zurück (Kurvet) und
stabile Arbeitspunkt im rückgestellten Zustand liegt sperrt den Transistor 40 a. Die Spannung (Kurve B)
bei 124. Der Rückkopplungsstrom bewirkt, daß der am Kollektor 44 a steigt aus + U3 Volt, und ein posi-
Strom, der zum Umschalten der Tunneldiode 48 & tiver Stromimpuls fließt durch die Diode 92 a zur
vom rückgestellten in den gesetzten Zustand erforder- 15 Tunneldiode 84a, wodurch diese Tunneldiode in den
lieh ist, von etwa I6-I2 auf J6-15 herabgesetzt wird. gesetzten Zustand geschaltet wird (Kurve C). Der
Anders ausgedrückt wird für einen bestimmten Zu- Transistor 80 a geht dann in die Sättigung (Kurve D)
wachs des Eingangsstromes durch den Rückkopp- und liefert einen positiven Strom an die Tunneldiode
lungsstrom eine viel größere Auftastübersteuerung 48 b im zweiten Speicherkreis. Der Verschiebeimpuls
des Transistors 40 b möglich. ao 60 dauert zu diesem Zeitpunkt jedoch noch an, und
Die Tunneldiode 48 & kann durch eine positive der durch den Verschiebeimpuls 60 zugeführte nega-
Änderung des Eingangsstromes vom Betrag J6-J5 in tive Strom verhindert ein Schalten der Tunneldiode
den gesetzten Zustand geschaltet werden. Der Tran- 48 b.
sistor 40 b arbeitet dann im Sättigungszustand, und Wenn der Verschiebeimpuls 60 zum Zeitpunkt t3
die Spannung am Kollektor 44 b fällt annähernd auf 25 endet, schaltet der Strom vom Kollektor 98 a die
Massepotential, wobei die Klemmdiode 68 b in Sperr- Tuneldiode 48 & in den gesetzten Zustand (Kurve E)
richtung beaufschlagt und der Rückkopplungsstrom ung tastet den Transistor 40 b auf. Die Spannung
durch den Widerstand 70 & gesperrt wird. Der Ge- (Kurve F) am Kollektor 44 & des Transistors 40 b
samtstrom, der an die Tunneldiode 48 & und die Basis fällt von +CZ3VoIt auf OVoIt, und ein negativer
42 & geliefert wird, beträgt bei Ende des Eingangs- 30 Stromimpuls (Kurve G) wird über den Kondensator
impulses J2 mA, und der stabile Arbeitspunkt im ge- 90 b und die Diode 100a zurückgekoppelt und stellt
setzten Zustand der Tunneldiode 48 & liegt bei 128 die Tunneldiode 84 a kurz nach dem Zeitpunkt i3
(Fig. 3). In diesem Zustand speichert der Speicher- zurück. Der zweite Speicherkreis speichert nun eine
kreis eine binäre L. Man beachte, daß die Ausgangs- binäre L, während der erste und der dritte Speicherspannung
am Kollektor 44 b durch einen positiven 35 kreis jeweils eine binäre 0 speichern.
Eingangsimpuls in negativer Richtung abgesenkt Zum Zeitpunkt^ wird der Eingangsklemme54α wird. In dieser Hinsicht sind also Eingang und Aus- ein zweiter positiver Eingangsstromimpuls 56a zugang gegenphasig. geführt. Dieser Impuls setzt die Tunneldiode 48 α
Eingangsimpuls in negativer Richtung abgesenkt Zum Zeitpunkt^ wird der Eingangsklemme54α wird. In dieser Hinsicht sind also Eingang und Aus- ein zweiter positiver Eingangsstromimpuls 56a zugang gegenphasig. geführt. Dieser Impuls setzt die Tunneldiode 48 α
Die aus der Tunneldiode84a des vorangehenden (Kurvet) und tastet den Transistor40a auf. Ein
Kopplungskreises, der Diode 100 a und dem Konden- 40 zweiter Verschiebeimpuls 60 stellt die Tunneldioden
sator90& bestehende Schaltungsanordnung dient als 48 a und 486 zum Zeitpunkt i5 zurück. Die Tran-Differenzierglied
für den Spannungssprung, der am sistoren 40 a und 40 & werden dann gesperrt, und die
Kollektor 44 & auftritt, wenn der Transistor 40 & auf- Spannungen am Kollektoer44a (Kurve B) und 44 b
getastet wird. Die Diode 92 & wird durch die Span- (Kurve F) steigen von 0 auf +CZ3VoIt. Ein positiver
nungsänderung in Sperrichtung beaufschlagt. Der der 45 Spannungssprung am Kollektor 44a des Transistors
Tunneldiode 84 a zugeführte negative Strom reicht 40 a setzt die Tunneldiode 84 a und tastet den Tranaus,
um die Tunneldiode 84 a vom gesetzten in den sistor 80 a auf. Der positive Spannungssprung am
rückgestellten Zustand zu schalten. Jeder Verschiebe- Kollektor 44 b des Transistors 40 b setzt die Tunnelimpuls
60 liefert einen negativen Strom von min- diode 84 & (Kurve JJ) und tastet den Transistor 80 &
destens J2- J1 mA an die Anode der Tunneldiode 50 (Kurve J) auf. Wenn der Verschiebeimpuls 60 zum
48 b, was zu deren Rückstellung ausreicht. Zeitpunkt te endet, liefern die Transistoren 80 a, 80 &
Im folgenden soll nun an Hand von F i g. 4 er- positive Ströme zum Setzen der Tunneldioden 48 b
läutert werden, wie die Schaltungsanordnung nach (KurveE) und 48c (Kurve/). Die Transistoren 40b,
Fig. 2 als Serien-Parallel-Schieberegister arbeitet. 40c gehen in die Sättigung, und die Spannungen an
Die oberste Kurve in Fig. 4 stellt die der Eingangs- 55 ihren Kollektoren44& özw. 44c (KurvenF bzw. K)
klemme54azugeführten Eingangsimpulse dar. Inder fallen auf OVoIt. Kurz nach te wird ein negativer
zweiten Kurve sind die Verschiebeimpulse 60 auf ge- Stromimpuls (Kurve G) durch die Diode 100 a zur
tragen. Die übrigen Kurven sind mit großen Buch- Rückstellung der Tunneldiode 84a rückgekoppelt. In
stäben bezeichnet und treten an den entsprechend be- entsprechender Weise wird ein negativer Stromimpuls
zeichneten Schaltungspunkten in F i g. 2 auf. Samt- 60 (Kurve L) durch die Diode 100 b rückgekoppelt, der
liehe Tunneldioden 48 a bis 48 c und 84 a, 84 & be- die Tunneldiode 84 b rückstellt. Der zweite und dritte
finden sich anfänglich im rückgestellten Zustand und Speicherkreis speichern nun jeweils eine binäre L.
sämtliche Transistoren 40a bis 40c, 80a, 805 sind Zum Zeitpunkt t7 wird allen Tunneldioden 48a bis
gesperrt. 48 c ein dritter Verschiebeimpuls 60 zugeführt, der
Zur Zeit ^1 wird der Eingangsklemme 54 a ein 65 die Tunneldioden 48 b, 48 c zurückstellt und die zu-
erster Eingangsstromimpuls 56 a, der eine binäre L gehörigen Transistoren 40 b, 40 c sperrt. Der positive
darstellt, zugeführt. Der Impuls 56 a schaltet die Spannungssprung (Kurve F) am Kollektor 44 & setzt
Tunneldiode 48 α vom stabilen Zustand im Kenn- die Tunneldiode 84 b im zweiten Kopplungskreis. Ein
11 12
positiver Stromimpuls (Kurve L) am Ausgang des Die Verschiebungsrichtung wird durch die Ein-
dritten Speicherkreises wird über die Diode 92 c stellung des Flip-Hops 144 bestimmt. Angenommen,
einem nachfolgenden Kopplungskreis, der jedoch der Ausgang Y habe die richtige Amplitude und
nicht dargestellt ist, zugeführt. Wenn der Schiebe- Polarität, um die Gatter 142 a bis 142 c zu öffnen,
impuls 60 zum Zeitpunkt t8 endet, liefert der Tran- 5 Ein positiv gerichtetes Ausgangssignal eines SpeichersistorSOö
einen positiven Strom durch den Wider- kreises, beispielsweise des Speicherkreises 140 a,
stand 96 b, der die Tunneldiode 48 c im dritten durchläuft dann das erste Gatter 142 a, den Konden-Speicherkreis
setzt. Der Transistor 40 c geht dann in sator 146« und die Diode 148 a und setzt den Koppdie
Sättigung, und der negative Spannungssprung lungskreis 152 b, wenn ein Verschiebeimpuls 164 den
(KurveK) an seinem Ausgang erzeugt einen nega- io Speicherkreis zurückstellt. Die Gatter 144a bis 144e
tiven Stromimpuls (Kurve L), der die Tunneldiode sind während dieser Zeit durch das X-Eingangssignal
84 δ über die Diode 100 δ zurückstellt. Eine binäre L gesperrt. Beim Umschalten des Flip-Flops 144 in
ist nun im dritten Speicherkreis gespeichert, während seinen anderen stabilen Zustand werden die Gatter
der erste und zweite Speicherkreis eine binäre 0 ent- 144 a bis 144 c geöffnet und die Gatter 142 a bis 142 c
halten. 15 gesperrt. Der positive Spannungssprung am Ausgang
Aus dem Register kann die gespeicherte Infor- eines Speicherkreises, z.B. 140b, durchläuft dann das
mation dadurch parallel herausgelesen werden, daß Gatter 144 b, den Kondensator 154 b und die Diode
man die Spannungen an den mit den Kollektoren 44 a 160 δ und setzt den Kopplungskreis 152 a, wenn der
bis 44 c verbundenen Ausgangsklemmen abgreift. Die zweite Speicherkreis 140 δ durch einen Verschiebegespeicherte
Information kann auch serienmäßig her- 20 impuls 164 zurückgestellt wird. Angenommen, der
ausgelesen'werden, indem man die Spannung an der Kopplungskreis 152 δ werde zu diesem Zeitpunkt
Ausgangsklemme des letzten Speicherkreises ab- durch das Ausgangssignal des dritten Speicherkreises
nimmt. 140 c ebenfalls gesetzt, so setzt das Ausgangssignal
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines reversiblen des Kopplungskreises 152δ den zweiten Speicher-Schieberegisters
gemäß der Erfindung. Dieses Schiebe- 25 kreis 140 δ wieder, wenn der Verschiebeimpuls 164
register entspricht dem nach Fig. 1 mit den folgen- endet. Der negative Spannungssprung am Ausgang
den Ausnahmen: Der Ausgang des ersten Speicher- des zweiten Speicherkreises 140 δ wird über das
kreises 140a ist mit dem einen Eingang zweier Ein- Gatter 144 b, dem Kondensator 154δ und die Diode
gangsgatter 142 a, 144 a verbunden. Der zweite Ein- 156 δ zurückgekoppelt und stellt den Kopplungskreis
gang der Gatter 142a, 144a wird von einem Flip- 30 152δ zurück.
Flop 144 gespeist. Das Flip-Flop 144 ist so ge- Die Information wird also in einer ersten Richtung
schaltet, daß an einem seiner Ausgänge X oder Y verschoben, wenn sich das Flip-Flop 144 in einem
eine Spannung der richtigen Größe und Polarität ersten Betriebszustand befindet, und in der entgegenanliegt,
um das eine der Gatter 142 a oder 144 a gesetzten Richtung, wenn sich das Flip-Flop 154 im
durchlaßbereit zu machen, während das andere dieser 35 anderen Betriebszustand befindet.
Gatter gesperrt wird. F i g. 6 zeigt ein Schaubild einer Stufe des in
Der Ausgang des Gatters 142a ist über eine mit Fig. 5 in Blockform dargestellten Schieberegisters,
einem Kondensator 146 a in Reihe geschaltete Diode Mit Ausnahme der Kopplungsschaltungen am Aus-148
a mit dem Eingang des folgenden Kopplungs- gang der Speicherkreise und der Eingänge der Koppkreises
152 δ verbunden. Die Diode 148 α ist so ge- 40 lungskreise entspricht die Schaltungsanordnung denen
polt, daß sie Signale durchläßt, die den Kopplungs- nach Fig. 3 sowohl im Aufbau als auch in der
kreis 152 δ zu setzen vermögen. Der Verbindungs- Arbeitsweise. Es genügt daher auf die Unterschiede
punkt des Kondensators 146a und der Diode 148a einzugehen. Bauteile, die schon in Fig. 2 vorgekomist
mit dem Eingang des vorangehenden Kopplungs- men waren, sind mit den gleichen Bezugszeichen verkreisesl52a
über einen Rückkopplungszweig ver- 45 sehen. Die Kollektorelektrode 44 des Transistors 40
bunden, der eine Diode 150a enthält. Die Diode 150a ist mit den Kathoden zweier Dioden 180,188 verist
so gepolt, daß Signale durchgelassen werden, die bunden. Die Anode der Diode 180 ist mit einem
den Kopplungskreis 152 a zurückzustellen vermögen. Anschluß eines Kondensators 146 und über einen
Der Ausgang des zweiten Gatters 144 a ist mit dem Widerstand 182 mit dem positiven Pol einer Span-Eingang
des vorangehenden Kopplungskreises 152a 5° nungsquelle Ue verbunden. Die Anode einer zweiten
über eine mit einem Kondensator 154 a in Reihe Diode 184 ist ebenfalls mit dem Kondensator 146
geschaltete Diode 156a verbunden. Die Diode 156a verbunden, ihre Kathode ist an den Ausgang Y des
ist so gepolt, daß die durchgelassenen Signale den Flip-Flops 144 (Fig. 5) angeschlossen. Der andere
Kopplungskreis 152 a zurückstellen können. Der Anschluß des Kondensators 146 ist über einen Rückzweite
Speicherkreis 140 δ entspricht dem ersten 55 kopplungszweig, der eine Diode 150 enthält, mit der
Speicherkreis 140 α mit der Ausnahme, daß der Aus- Anode der Tunneldiode 84 im Kopplungkreis der
gang des Gatters 144 δ mit dem Eingang des vor- zweiten Stufe verbunden. Eine Diode 148 ist zwischen
letzten Kopplungskreises 152a über eine mit dem den Kondensator 146 und die Anode der nicht dar-Kondensator
154 δ in Reihe geschaltete Diode 160 δ gestellten Tunneldiode der nächstfolgenden Stufe
verbunden ist. In entsprechender Weise ist der Aus- 60 geschaltet.
gang des Gatters 144 c im dritten Speicherkreis 140 c Die Anode der Diode 188 ist an eine Klemme eines
mit dem Eingang des (bezogen auf den Speicherkreis Kondensators 154 und über einen Widerstand 190
140 c) vorletzten Kopplungskreises 152 ö über eine mit dem positiven Pol der Spannungsquelle U6 vermit
einem Kondensator 154 c in Reihe geschaltete bunden. Die Kathode einer Diode 192 ist an den
Diode 160 c verbunden. Die Dioden 160 δ, 160 c sind 65 Ausgang X des Flip-Flops 144 angeschlossen, ihre
so gepolt, daß sie Signale durchlassen, deren Polari- Anode liegt an einem Anschluß des Kondensators
täten ein Rückstellen der Kopplungskreise 152 δ bzw. 154. Zwischen dem anderen Anschluß des Konden-152
c ermöglichen. sators-154" und der Anode der Tunneldiode 84 des
Kopplungskreises derselben Stufe ist eine Diode 156 geschaltet. Eine weitere Diode 160 liegt zwischen
demselben Anschluß des Kondensators 154 und der Anode der nicht dargestellten Tunneldiode im Kopplungskreis
der direkt vorangehenden Stufe. Schaltungspunkte anderer Stufen, mit denen die dargestellte
Stufe verbunden ist, sind durch Buchstaben bezeichnet, die den in gleicher Weise bezeichneten Schaltungspunkten
der dargestellten Stufe entsprechen.
Die Gatter arbeiten folgendermaßen: es sei angenommen, daß die Spannungen an den Ausgängen X, Y
entweder 0 oder +JJ3VoIt sind und daß Y gleich
+ U3 Volt ist, wenn X den Wert O Volt hat und umkehrt.
Wenn Y den Wert O Volt hat, wird die Spannung an der Anode der Diode 184 auf diesem Potential
gehalten, gleichgültig welche Spannung am Kollektor 44 liegt. Über den Kondensator 146 werden dann
keine Signale übertragen. Ist Y gleich + U3 Volt und
der Transistor 40 sperrt, so wird die Spannung am Kollektor 44 durch die Diode 68 auf + U3 Volt gehalten,
und die Spannung an den Anoden der Dioden 180,184 beträgt etwa + U3 Volt. Wenn der
Transistor 40 im Sättigungszustand arbeitet, fällt die Spannung am Kollektor 44 auf 0 Volt ab. Die Diode
180 klemmt dann die Spannung an den Anoden der Dioden 180,184 auf 0 Volt und spannt die Diode 184
in Sperrichtung vor. Über den Kondensator 146 und die Diode 150 wird dann ein negativer Spannungssprung übertragen, der die Tunneldiode 84 zurückstellt.
Die Schaltungsanordnung arbeitet unter der Annahme, daß Y gleich +U3 Volt und X gleich 0 Volt
sind, folgendermaßen: das untere Gatter ist gesperrt und läßt keine Signale durch, so daß die Verschiebeimpulse
die Information in der Zeichnung gesehen von links nach rechts verschieben. Angenommen, die
Tunneldiode 48 sei gesetzt. Die Spannung an der Anode der Diode 180 ist dann 0 Volt. Der nächste
Verschiebeimpuls stellt die Tunneldiode 48 zurück und sperrt den Transistor 40. Die Spannung am KoI-lektor
44 steigt auf + U3 Volt, ebenso die Spannung an der Anode der Diode 180. Ein positiver Impuls
wird durch den Kondensator 146 zur Anode der Tunneldiode im nächstfolgenden Kopplungskreis
durchgelassen. Wenn die Tunneldiode 84 zu diesem Zeitpunkt durch einen positiven Ausgang von der
vorangehenden Stufe gesetzt wird, liefert der Transistor 80 einen positiven Strom, der die Tunneldiode
48 wieder setzt, wenn der Verschiebeimpuls endet. Der Transistor 40 geht dann in die Sättigung, und
die Spannung am Kollektor 44 fällt auf Null. Über den Kondensator 146 und die Diode 150 wird dann
ein negatives Signal übertragen, das die Tunneldiode 84 im Kopplungskreis zurückstellt.
Wenn das Flip-Flop 144 (Fig. 5) umgeschaltet
wird, so daß X nun + U3 Volt und Y dementsprechend
0 Volt ist, wird das obere Gatter gesperrt. Wird der Anode der Tunneldiode 48 ein Verschiebeimpuls
zugeführt, der diese Diode zurückstellt, so wird der Transistor 40 gesperrt, und die Spannung
am Kollektor 44 steigt auf + CZ3 Volt. Über den
Kondensator 154 und die Diode 160 wird dann ein positives Signal übertragen, das die nicht dargestellte
Tunneldiode im Kopplungskreis der vorangehenden Stufe setzt. Wenn der Speicherkreis in der nächstfolgenden
Stufe vor dem Verschiebeimpuls gesetzt war, wird die Tunneldiode 84 durch ein über die
Diode 160« zugeführtes positives Signal gesetzt, wenn der Verschiebeimpuls angelegt wird. Wenn der
Verschiebeimpuls endet, liefert. der Transistor 80 einen positiven Strom zum Setzen der Tunneldiode
48. Der Transistor 40 beginnt dann zu leiten, die Kollektorspannung fällt auf 0 Volt, und ein negatives
Signal wird über den Kondensator 154 und die Diode zurückgekoppelt und stellt die Tunneldiode 84
im Kopplungskreis der betreffenden Stufe zurück.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die Verwendung von NPN-Transistoren in den Speioherkreisen
und PNP-Transistoren in den Kopplungskreisen beschränkt. Man kann statt dessen in den Speicherkreisen
PNP-Transistoren und in den Kopplungskreisen NPN-Transistoren verwenden, wenn man alle
gewöhnlichen Dioden, Tunneldioden und Spannungsquellen umpolt.
Claims (5)
1. Schieberegister mit einer Anzahl von Stufen, die jeweils einen bistabilen Speicherkreis enthalten,
dessen Ausgang über einen Kondensator und einen für Ausgangsimpulse in Durchlaßrichtung
gepolten Richtleiter mit einem Zwischenspeicherkreis gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der bistabile Zwisohenspeicherkreis (12) mit dem nachfolgenden Speicherkreis (10) gleichstromgekoppelt
ist und daß der Verbindungspunkt zwischen Kondensator (20) und erstem Richtleiter (22) über einen entgegengesetzt gepolten
zweiten Richtleiter (24) mit dem dem betreffenden Speicherkreis vorangehenden Zwischenspeicherkreis
gekoppelt ist.
2. Schieberegister nach Anspruch 1, dessen bistabile Kreise durch dem Eingang dieser Kreise
zugeführte Signale einer ersten Polarität setzbar und durch Signale entgegengesetzter Polarität
rückstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabilen Speicherkreise im gesetzten Zustand
ein dem setzenden Signal entgegengesetztes Ausgangssignal und die Zwischenspeicherkreise im
gesetzten Zustand ein dem setzenden Signal gleiches Ausgangssignal liefern.
3. Schieberegister nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet
durch Stufen mit einem in Basisschaltung arbeitenden ersten Transistor (80), zwischen dessen Emitter (88) und Basis (82) eine
bistabil vorgespannte Diode (84) mit negativer Widerstandscharakteristik mit solcher Polung geschaltet
ist, daß die Richtungen des Flußstromes durch die Diode und die Emitter-Basis-Diode des
Transistors vom Verbindungspunkt der Diode und dem Emitter aus gerechnet gleich sind, ferner
mit einer Schaltungsanordnung, die der bistabil vorgespannten Diode Eingangssignale zuzuführen
gestattet, deren Polarität diese Diode in ihren zweiten stabilen Zustand schalten, und mit einem
zweiten Transistor (40) entgegengesetzten Leitungstyps, der in Emitterschaltung arbeitet und
dessen Kollektor (44) mit der bistabil vorgespannten Diode (84) über den ersten Richtleiter (92)
gekoppelt ist, der für Signale in Durchlaßrichtung gepolt ist, die die bistabil vorgespannte Diode
in ihren ersten stabilen Zustand umzuschalten vermögen.
4. Schieberegister nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (98) des ersten
Transistors (80) über einen Widerstand (96) mit
der Basis (42) des zweiten Transistors (40) der nachfolgenden Stufe gekoppelt ist.
5. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Richtleiter konventionelle Halbleiterdioden sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegesohrift Nr. 1143 858; IRE Convention Record, 1954, Part 4, S. 140
bis 144.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 557/327 5.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (7)
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| US (1) | US3185864A (de) |
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1963
- 1963-03-29 GB GB12669/63A patent/GB1016889A/en not_active Expired
- 1963-04-03 DE DEP1269A patent/DE1269186B/de active Pending
- 1963-04-26 SE SE4627/63A patent/SE308740B/xx unknown
- 1963-04-26 FR FR932946A patent/FR1362102A/fr not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1143858B (de) * | 1958-11-14 | 1963-02-21 | Westinghouse Brake & Signal | Vielstufige elektronische Zaehlkette |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE631623A (de) | |
| US3185864A (en) | 1965-05-25 |
| NL292026A (de) | |
| FR1362102A (fr) | 1964-05-29 |
| SE308740B (de) | 1969-02-24 |
| GB1016889A (en) | 1966-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |